用于處理水或與水接觸的表面的生物消毒組合物和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及處理水和/或與水接觸的表面的領(lǐng)域。
[0002] 具體地講，本發(fā)明涉及生物消毒組合物，其含有生物消毒成分以及與之組合的非 離子或陰離子表多糖，用于在水中或所述與水接觸的表面上防止微生物和大生物體的生長 和/或除去微生物和大生物體。
[0003] 本發(fā)明也涉及處理水和/或與水接觸的表面的方法，該方法包括所述生物消毒組 合物以及使用其處理其中有水循環(huán)或儲(chǔ)存的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004] 許多工業(yè)采用淡水（溪水、河水、湖水、天然水庫或水壩、井水或泉水）或鹽水（海 水或鹽水）。例如，在消防水循環(huán)、鍋爐水循環(huán)、冷卻水循環(huán)、船舶壓載或者在海上平臺或風(fēng) 力渦輪機(jī)中均可以采用上述水。水在這些工業(yè)裝置中的開放或密閉空間的管道中循環(huán)。循 環(huán)為開放循環(huán)模式時(shí)，水可以取自例如江河中，然后自下游排出，而當(dāng)水為密閉和/或半密 閉模式循環(huán)時(shí)，水通常可以多次重復(fù)使用。
[0005] 然而，微生物通常能夠在其中有水循環(huán)或儲(chǔ)存（含水或潮濕的介質(zhì)）的這些裝置 的表面快速生長，這些微生物能夠在這些表面上形成一層生物學(xué)（biological veil)或細(xì) 菌蓋膜（bacterial veil)。
[0006] 該種生物學(xué)蓋膜也稱為生物膜（biofilm)，由一起粘附在表面的微生物群落組成， 特別是例如細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物和真菌。生物膜的產(chǎn)生實(shí)際上以基質(zhì)的分泌物為特征，其 能夠粘附在多種類型的表面上，特別是礦物質(zhì)、金屬、玻璃或合成樹脂的表面。
[0007] 不良生物膜粘附現(xiàn)象以下列多個(gè)順序發(fā)生：
[0008] 1.適應(yīng)表面（conditions the surface)的初級膜（primary film)首先形成。該 初級膜形成自介質(zhì)中存在的有機(jī)物質(zhì)。
[0009] 2.接著，微生物可逆性粘附在初級膜上（非共價(jià)鍵或弱化學(xué)鍵）。
[0010] 3.然后，微生物的粘附成為永久性的，因?yàn)闃?gòu)成后來的微生物更廣泛的聚集的固 定點(diǎn)的糖類外聚合物的產(chǎn)生或者蛋白質(zhì)或糖蛋白的產(chǎn)生促進(jìn)了粘附永久性。表面上永久性 粘附的微生物膜構(gòu)成了本發(fā)明定義中的生物膜。
[0011] 4.最后，生物膜的表面聚集從長遠(yuǎn)來看可能導(dǎo)致屬于動(dòng)物界的大生物體的附著， 可能形成大的聚集。這些大生物體可以是軟體動(dòng)物，例如貽貝和牡蠣；龍介蟲科；甲殼類， 例如藤壺；水螅和苔蘚類。
[0012] 然而，在下文中被稱為生物淤積（biofouling)的微生物或大生物體的生物學(xué)聚 集可能在工業(yè)領(lǐng)域和環(huán)境領(lǐng)域中導(dǎo)致許多影響。
[0013] 例如，工業(yè)裝置中生物膜的存在可能引起局部腐蝕，其與構(gòu)成該生物膜的微生物 的實(shí)際存在和代謝有關(guān)，而大生物體在與水接觸的裝置表面上形成硬殼（沉積）。目前，這 些硬殼難以除去，通常需要停止裝置，排空其中的水，然后機(jī)械或手工除去所述硬殼。另外， 所述生物淤積的存在導(dǎo)致水流速的降低（對液體的流量產(chǎn)生抵抗）和工業(yè)裝置（例如熱交 換器）產(chǎn)量的顯著損失。最后，含水裝置（特別是船舶壓載）中活的生物體的移動(dòng)可能是 入侵物種（例如斑馬貽貝）或致病物種（例如霍亂病毒）傳播的原因。
[0014] 為了防止和/或破壞該生物淤積，現(xiàn)有技術(shù)提出了多個(gè)解決方案。
[0015] 多種"生物消毒"化合物首選被用于處理水。
[0016] 這些生物消毒劑通常含有鹵素或鹵素取代的有機(jī)或無機(jī)衍生物，例如氯、溴、碘、 氯化鉀、次氯酸及其鈉鹽或鈣鹽、次溴酸、二氯代-和三氯代三聚氰酸鹽或鹵代乙內(nèi)酰脲。 然而，這些化合物具有易被腐蝕的缺點(diǎn)以及與含有水的有機(jī)物質(zhì)形成潛在毒性的有機(jī)金屬 鹵素化合物的缺點(diǎn)。
[0017] 也提出了其它化合物通過注入或通過與涂層接觸而處理，例如過氧化的衍生物和 酚衍生物、重金屬或其有機(jī)衍生物、甲醛、苯甲酸和苯甲酸鹽。然而，它們中的許多可能會(huì)遺 留下毒性或腐蝕性殘留物或在處理的水中難以生物降解的殘留物。
[0018] 現(xiàn)有技術(shù)還已知，生物消毒化合物可以在任選含有有機(jī)溶劑的水相中以溶液或分 散液的形式使用。在此情況下，它們通常被添加到水中以處理。然而，在某些情況下，特別 是當(dāng)被保護(hù)的表面與水的量相比非常小時(shí)，它們可以被混合到材料中。所述材料可以相當(dāng) 于例如應(yīng)用于待保護(hù)表面（例如船體）的染料，從而處理與水接觸的表面。
[0019] 為此，F(xiàn)R-A-1 601 304描述了含有脂肪單胺和多胺的溶藻涂層（algicidal coating)，其應(yīng)當(dāng)是沉積在與水接觸的表面上，起到預(yù)期的保護(hù)作用。自ΕΡ-Α-0 017 611 也知道，脂肪胺能夠破壞微生物，因此也能夠破壞生物學(xué)膜。EP 0 716 045也描述了多種脂 肪胺的用途，用于對抗水中或與水接觸的表面上的大面積生物污著的生長。FR 2 914 822 描述了含有三胺的植物保護(hù)組合物的用途，用于消滅線蟲、細(xì)菌或真菌。
[0020] 另外，W0 2012/001164描述了用于防止微生物與表面粘附的表多糖的用途。
[0021] 自現(xiàn)有技術(shù)也已知，生物消毒劑可以與惰性或組織化聚合物（texturizing polymers)組合用于各種用途。
[0022] US 5 108 504描述了例如用于噴墨打印機(jī)的油墨組合物，其中采用多糖作為調(diào)質(zhì) 劑和穩(wěn)定劑，其濃度在〇· 05%至0· 75% (重量比）之間，任選為生物消毒劑（例如戊二醛） 重量比的0. 1%- 0.4%，其作為防腐劑。
[0023] US 4 908 209描述了生物消毒組合物，其含有作為生物消毒劑的磷酸酯和天然聚 合物（明膠）或合成聚合物形式的惰性載體。該惰性載體使其能夠隨著時(shí)間逐漸釋放生物 消毒劑。
[0024] 同樣，W0 2010/148158提供了一種制劑（分散液），其含有在惰性載體（硅酸鹽、 硅酸鋁、膨潤土、硅藻土）中微囊化的殺蟲劑。該制劑采用用于改善該分散液粘度的增稠劑 進(jìn)行穩(wěn)定，無需改變該殺蟲劑的原有屬性。所述增稠劑為例如黃原膠。
[0025] US 2010/029530描述了一種用于手術(shù)器械或其它器材消毒的去垢劑溶液，其含 有非離子表面活性劑的(；-(：18烷基多糖和含氮的表面活性劑殺蟲劑（例如2-溴-2-硝 基-1，3-丙醇或2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮）的組合。
[0026] CA 2 590 507描述了用于清潔基質(zhì)的抗菌組合物。該組合物以重量/重量計(jì)特別 含有：3% - 50%的抗菌劑（例如四價(jià)化合物）、4% - 50%的表面活性劑和0.5% - 20% 的香料。
[0027] W0 03/021111描述了用于處理自來水以及與所述自來水接觸的表面的方法，其特 征在于將至少一種具有水動(dòng)力-減阻特性的高分子量大分子化合物和至少一種具有生物 消毒特性的含有烷基或鏈烯基鏈的單胺或多胺化合物作為一個(gè)整體引入所述水中。該產(chǎn)品 為乳劑形式。
[0028] W0 2012/151555描述了用于抑制生物膜形成的多胺的用途。
[0029] 因此，急需開發(fā)用于替代常規(guī)處理方法的替代方法，以便于防止水中或與所述水 接觸的表面上的微生物和大生物體的生長和/或?qū)⑵涑ァ?br>[0030] 具體地講，人們不斷地需要發(fā)現(xiàn)新的生物消毒組合物，其可以便利地用于其中水 以開放或密閉方式循環(huán)的工業(yè)裝置，其特別具有下列性質(zhì)：
[0031] -不會(huì)引起或者完全能夠防止與水接觸的表面的腐蝕，無論該腐蝕是由生物淤積 導(dǎo)致的或者是由水中所含有的化學(xué)品引起的，例如〇2或氯化物，
[0032] -防止生物膜形成和大生物體群落的生長，
[0033] -以能夠破壞工業(yè)裝置下游植物群和動(dòng)物群的濃度使用后不會(huì)留下毒性或腐蝕性 殘留物，因此可以保護(hù)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0034]因此，本發(fā)明的目的是提供新的生物消毒組合物，其能夠避免所有的或部分上述 缺點(diǎn)。
[0035] 為此，本發(fā)明的一個(gè)主題是生物消毒組合物，其含有至少一種生物消毒活性的化 合物和至少一種非離子或陰離子表多糖（EPS)，所述生物消毒活性的化合物選自至少一種 下面式I的三胺：
[0036] R^R2^ 式 I
[0037] 其中